БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАДИАТОР Российский патент 2009 года по МПК F24H3/06 

Данное техническое решение относится к области теплотехники, а именно к отопительным радиаторам-конвекторам, а именно к биметаллическим отопительным секционным радиаторам.

Заявленное техническое решение может быть использовано для обогрева жилых, общественных, производственных зданий и сооружений, а также любых других технических объектов.

Из предшествующего уровня техники известна группа изобретений, относящаяся к отопительному конвектору, который содержит верхний и нижний трубчатые коллекторы, выполненные из алюминиевого профиля, связанные с рядом вертикальных оребренных алюминиевых труб регистра при помощи коротких трубчатых элементов, герметично закрепленных с одной стороны посредством прессовой посадки в трубах регистра, а с другой - в отверстиях коллектора посредством уплотняющего элемента, расположенного между выступающим в полость коллектора концом трубчатого элемента и входом его в отверстие коллектора, каждый трубчатый элемент выполнен в виде штуцера, имеющего коническую и цилиндрическую части, на наружных поверхностях которых имеется, по меньшей мере, по одной кольцевой проточке, в месте перехода цилиндрической части в коническую выполнен бурт, расположенный между торцом трубы регистра и коллектором, а уплотняющий элемент выполнен в виде вдавленного в кромку входного отверстия коллектора переходного конуса, сопряженного с плоской кольцевой поверхностью бурта и цилиндрической поверхностью штуцера, выступающий конец которого выполнен развальцованным посредством доступа со стороны конической части штуцера (RU 2252370 C1, 2005.05.20).

Также из уровня техники известен модульный биметаллический радиатор для бытовых систем отопления, модуль которого содержит систему стальных каналов движения нагревательной среды, состоящую из пары горизонтальных трубопроводов и, по меньшей мере, одного вертикального трубопровода с симметрично расположенными концами, и литой алюминиевый кожух, имеющий противолежащие секции с задним оребрением и передним оребрением, образующими несущую конструкцию модуля, и две системы ребер, расположенные симметрично на его сторонах, при этом на концах горизонтальных трубопроводов выполнена резьба с возможностью соединения модулей, в средней части каждого горизонтального трубопровода выполнено, по меньшей мере, одно эллиптическое отверстие, в которое своим торцевым отверстием установлен и закреплен посредством сварного шва указанный, по меньшей мере, один вертикальный трубопровод (RU 2179693 C2, 2002.02.20).

Также из уровня техники известен секционный радиатор для систем водяного отопления, состоящий, по меньшей мере, из двух секций, каждая из которых имеет коллектор для прохода теплоносителя через секцию, соединенный с коллекторами для прохода теплоносителя между секций, и теплообменный элемент, имеющий переднюю и заднюю панели с ребрами для увеличения площади теплопередачи, расположенные симметрично относительно коллекторов для прохода теплоносителя и соединенные с коллектором для прохода теплоносителя через секцию основными ребрами, расположенными в плоскости, проходящей через его продольную ось перпендикулярно передней и задней панелям, отличающийся тем, что ребра для увеличения площади теплопередачи выполнены симметричными относительно коллекторов для прохода теплоносителя и образуют по три вертикальных канала, примыкающих к передней и задней панелям, открытых сверху и снизу секции, крайние каналы имеют прямоугольное поперечное сечение и образованы внешними и внутренними боковыми и задними ребрами, средний канал имеет Т-образное поперечное сечение, его "вертикальная составляющая" образована внутренними ребрами крайних каналов, а "горизонтальная составляющая" образована боковыми ребрами и задним ребром, при этом ее боковые ребра перпендикулярны задним ребрам, образующим крайние каналы, и расположены по их середине, а с основными ребрами соединены задние ребра, образующие "горизонтальную составляющую" Т-образного поперечного сечения средних каналов, кроме того, продольный размер передней и задней панелей больше продольного размера каналов, примыкающих к ним (RU 57878 U1, 2006.10.27).

Также из уровня техники известен радиатор, состоящий из модульных элементов с алюминиевым конструкционным корпусом, который имеет на концах пару проходов с резьбой, в которых имеются по центру отверстия для пары параллельных стальных труб, симметрично сходящихся на концах; эта пара стальных труб, установленная в алюминиевой структуре, является несущим элементом системы трубопроводов. Модульный элемент с алюминиевым корпусом может быть изготовлен, начиная с заготовки стальной структуры, которая помещается в форму для получения рабочих корпусов, где концевые части заготовок выходят по центру в проходы, имеющие гладкие стенки. Процесс сборки завершается ввинчиванием отрезков стальной горизонтальной трубы, имеющих внешнюю резьбу, соответствующую внутренней резьбе в проходах. Эти отрезки представляют собой отрезки труб с отверстиями, которые должны совпасть с отверстиями, начиная с первого модульного элемента последовательности элементов, которые соединены, заканчивая последним аналогичным элементом. Заготовка стальной конструкции, изготовленная из двух отрезков труб, имеет сваренные параллельные промежуточные отрезки, что предотвращает попадание в них расплавленного алюминия при проведении отливки корпуса. Нагревательные устройства содержат модули с алюминиевым конструкционным корпусом, с фиксацией в определенном положении, с использованием уплотнительного кольца, предварительно размещаемого между двумя фланцами. Сборка заканчивается ввинчиванием одного или более отрезков труб, формирующих горизонтальный трубопровод в проходы до момента совпадения отверстий с отверстиями стальных труб.

Установка завершается ввинчиванием части трубы в начале трубопровода и части трубы в конце трубопровода, причем отверстия части трубы должны совпасть с отверстиями последнего модульного элемента (ЕР 0816791 А, 1998.01.07).

Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является упрощение конструкции, снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления радиатора при одновременном повышении эффективности теплоотдачи и интенсивности теплообмена.

Технический результат, достигаемый вследствие реализации предложенного изобретения, заключается в повышении технологичности изготовления изделия, повышении теплоотдачи радиатора, в частности создании «эффекта тепловой завесы» за счет образования ребрами каждой секции и смежными секциями водухопроводящих каналов, выведенных на заднюю стенку радиатора.

Другим техническим результатом является улучшение равномерности теплообмена за счет наличия отверстий в верхней части радиатора, образованных смежными фронтальными панелями, а также улучшение воздушной тяги за счет создания в нижней части секций радиатора полостей воздухозаборных проемов, которые расположены с внешней стороны радиатора, а также за счет турбулизации воздушного потока, обеспеченного нижеописанной конструкцией радиатора, найденными новыми технологическими решениями.

Указанный технический результат получен за счет сочетания и совокупности следующих признаков технического решения.

Биметаллический радиатор состоит, по меньшей мере, из двух соединенных между собой секций, каждая из которых включает горизонтально расположенные верхнюю и нижние металлические трубки, соединительную металлическую трубку секции, состыкованную с горизонтальными трубками секции, при этом каждая секция охвачена снаружи монолитным телом, которое включает каркасообразующее на большей своей части прямолинейное основное ребро и примыкающие к ним с обеих сторон внутренние ребра, при этом указанное тело для каждой секции включает внешнюю фронтальную панель, заднюю панель, примыкающие к противоположным концам основных ребер, верхний теплообменный элемент, причем наиболее близко расположенные к задней панели внутренние ребра каждой секции выполнены с криволинейными оконечными частями, загнутыми в сторону к задней панели таким образом, что они совместно с частью верхней трубки радиатора, охваченной монолитным телом, верхним теплообменным элементом и основным ребром, образуют криволинейные каналы, выведенные на заднюю сторону радиатора, верхние теплообменные элементы расположены над верхней трубой и развиты в сторону задней панели, при этом верхний теплообменный элемент содержит передние наклонный и/или криволинейный участки, которые наклонены и/или загнуты к задней стороне секции радиатора, фронтальная панель содержит основную часть и верхнюю часть, наклоненную в сторону задней панели, с образованием совместно с передними участками верхнего теплообменного элемента двух наклонных каналов, разделенных основным теплопроводящим каркасообразующим ребром, с помощью которого верхние теплопроводящие элементы соединены с фронтальной и задней панелями, фронтальная и задняя панели каждой секции расположены со смещением одна относительно другой таким образом, что фронтальная панель, беря свое начало от верха секции, не достигает низа секции, ограничивая совместно с задней панелью разделенные основным ребром воздухозаборные ниши, в которых расположены нижние трубки секций, а задняя панель, беря свое начало от низа секции, не достигает верха секции, образуя с наиболее близко расположенными к задней панели внутренними ребрами каналы, выведенные на заднюю сторону секции.

Секции радиатора предпочтительно последовательно соединены одна с другой, например, с помощью закрученных их в конечные части вертикальных трубок втулок, образуя единые горизонтальные трубы на всю длину радиатора, и/или с помощью монолитных тел, образующих единое на весь радиатор монолитное тело, охватывающее его с внешней стороны, или выполненных в виде единого монолитного тела, причем горизонтальные трубы, образованные трубками и втулками, также снабжены в области своих противоположных конечных частей резьбой для соединения с другими радиаторами в случае установки нескольких радиаторов в ряд или для установки заглушки в случае установки одного радиатора и/или соединения с подводящими теплоноситель трубами.

Предпочтительно, внутренний диаметр вертикальной трубки меньше внутреннего диаметра любой из горизонтальных труб.

Предпочтительно, количество внутренних ребер с каждой стороны основного ребра одной секции предпочтительно равно четырем, причем преимущественно три из них расположены параллельно, а четвертое - наиболее близко расположенное к задней панели внутреннее ребро - на большей части своей длины также расположено параллельно упомянутым трем ребрам, при этом нижние концы промежуточных ребер расположены на одном уровне, а, по меньшей мере, часть верхних концов промежуточных ребер лежит в разных высотных уровнях, причем концы всех, кроме ребра, наиболее близко расположенного к задней панели, лежат на одной окружности, центр которой совпадает с центром поперечного сечения верхней трубы.

Предпочтительно, промежуточные ребра, кроме ребра, наиболее близко расположенного к задней панели, выполнены прямолинейными, а упомянутое наиболее близко расположенное ребро в уровне расположения остальных ребер выполнено прямолинейным, а выше этого уровня содержит, по меньшей мере, один криволинейный участок, направленный в сторону задней панели, причем конец криволинейного участка расположен заподлицо с внешней стороной задней панели и/или крайней задней точкой верхнего теплообменного элемента.

Предпочтительно, ребро, наиболее близко расположенное к задней панели, имеет наибольшую длину по сравнению с любым из внутренних ребер.

Предпочтительно, нижние концы внутренних ребер расположены на высоте 1/7-1/5 от высоты секции.

Предпочтительно, верхний теплообменный элемент образован передним наклонным прямолинейным участком, верхним горизонтальным прямолинейным участком, соединяющим указанные участки криволинейным участком, направленным выпуклостью наружу, а также тремя задними криволинейными участками, следующими один за другим, включая участок, примыкающий к горизонтальному прямолинейному участку, два из которых также направлены выпуклостями наружу, а третий, последний замыкающий участок направлен выпуклостью внутрь секции.

Предпочтительно, фронтальная панель каждой секции выполнена четырехгранной: основная и верхняя часть имеют каждая по две грани, сходящиеся под тупыми углами одна к другой, причем вершины углов лежат на оси симметрии поперечного сечения секции.

Предпочтительно, значение углов, под которыми сходятся грани фронтальных секций, лежат в пределах от 170° до 180°.

Предпочтительно, внутренняя поверхность верхней части каждой фронтальной панели имеет наклон до 30° к вертикали.

Предпочтительно, каждая секция радиатора содержит восемь внутренних ребер, по четыре с каждой стороны основного ребра.

Предпочтительно, монолитное тело или тела состоят из материала, например из алюминия или его сплавов, обладающего лучшей теплопроводностью по сравнению с материалом, из которого изготовлены трубки, такого как, например, сталь или чугун.

Предпочтительно, основная часть фронтальной панели каждой секции состоит из трех участков различной постоянной ширины f1, f2, f3 - нижнего участка шириной f1, среднего участка шириной f2 и переходного участка шириной f3, примыкающего к верхней наклонной части фронтальной панели шириной f4, причем размеры этих участков связаны между собой соотношениями f4=f3>f1>f2, при этом

L1>L4>L2>L3, где LI, L2, L3, L4 - длины нижнего, среднего, промежуточного и верхнего участков фронтальной панели.

Предпочтительно, на боковых сторонах каждой секции радиатора расположены распределительные ниши, каждая из которых по бокам ограничена частью фронтальной панели и частью наиболее близко расположенного к задней панели внутреннего ребра, сверху - нижней частью верхней трубки, охваченной монолитным телом, снизу - концами внутренних ребер, при этом указанная ниша снизу сообщается с каналами, образованными параллельными частями ребер, а сверху с наклонным и криволинейным каналами, при этом фронтальная панель ограничивает нишу своим средним участком основной части шириной f2.

Предпочтительно, по высоте распределительных ниш между торцами смежных фронтальных панелей расположены продолговатые щелевидные воздуховыводящие отверстия шириной В=Δ+f1-f2, где:

где f1 - ширина нижнего участка основной части фронтальной панели,

f2 - ширина среднего участка основной части фронтальной панели,

Δ - зазор между нижними участками смежных фронтальных панелей шириной f1.

Предпочтительно, каждая задняя панель состоит из нижней и основной частей, причем ширина нижней части панели больше ширины основной части, а высота нижней части панели имеет высоту, большую или равную высоте воздухозаборной ниши, но меньшую длины основной части задней панели.

Предпочтительно, основные части двух смежных задних панелей образуют вертикальные воздуховыводящие щели на всю длину основных частей, а нижние части двух смежных задних панелей расположены с зазорами, причем ширина зазоров меньше ширины щелей.

Предпочтительно, каждая соединительная трубка выполнена изогнутой, по меньшей мере, в своем продольном сечении, лежащем в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии секции радиатора, и имеет, по меньшей мере, два изгиба.

Предпочтительно, каждая соединительная трубка в своем продольном сечении, лежащем в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии секции радиатора, содержит два прямолинейных участка, примыкающих к верхней и нижней трубкам, которые соединены между собой криволинейными участками и/или криволинейными участками и, по меньшей мере, одним прямолинейным участком, причем прямолинейные участки чередуются с криволинейными участками.

Техническое решение поясняется чертежами.

На Фиг.1 показан изометрический вид радиатора, состоящего из трех секций.

На Фиг.2 - вид спереди на секцию радиатора.

На Фиг.3 - разрез А-А на Фиг.2.

На Фиг.4 - вид сбоку на секцию радиатора.

На Фиг.5 - разрез Б-Б на Фиг.4.

На Фиг.6 - разрез В-В на Фиг.4.

На Фиг.7 - вид сзади на секцию радиатора.

На Фиг.8 - разрез Г-Г на Фиг.7.

На Фиг.9 - вид сбоку на часть секции радиатора.

На Фиг.10 - вид сверху на часть секции радиатора.

На Фиг.11 - вид сзади на трехсекционный радиатор.

На Фиг.12 - схема движения воздушных потоков внутри радиатора.

В качестве примера рассмотрим вариант выполнения биметаллического радиатора трехсекционным, при этом отметив, что данный вариант является иллюстрационным и никак не ограничивает остальные варианты выполнения предложенного технического решения.

Биметаллический радиатор 1 (фиг.1) в данном примере состоит из трех соединенных между собой секций 2, 3, 4 - двух боковых 2, 3 и одной промежуточной секции 4.

Каждая секция (фиг.3, 5) включает горизонтально расположенные верхнюю и нижние металлические трубки 5 и 6, соединительную металлическую трубку 7 секции, соединенную с горизонтальными трубками секции.

Каждая секция (фиг.3, 5) охвачена снаружи монолитным телом 8, выполненным из алюминиевого сплава, которое включает каркасообразующее на большей своей части прямолинейное основное ребро 9, ось симметрии поперечного сечения которого совпадает с осью 10 симметрии секции, и примыкающие к ним с обеих сторон внутренние ребра 11 (фиг.4).

Указанное тело 8 каждой секции 2, 3, 4 включает: внешнюю фронтальную панель 12 (фиг.2), заднюю панель 13 (фиг.7), которые примыкают к противоположным концам 14 и 15 основных ребер, а также верхний теплообменный элемент 16.

Наиболее близко расположенные к задней панели внутренние ребра 17 каждой из секций 2, 3, 4 симметричны относительно оси 10 и выполнены с криволинейными оконечными частями 18, загнутыми в заднюю сторону 19 радиатора к задней панели 13 таким образом, что они совместно с верхней трубкой 5 секции радиатора, охваченной монолитным телом 8, верхним теплообменным элементом 16 и основным ребром 9, образуют криволинейные каналы 20, выведенные на заднюю сторону 19 секции.

Верхний теплообменный элемент каждой из секций 2, 3, 4 содержит передние наклонный и криволинейный участки 21 и 22 соответственно, причем участок 21 наклонен, а участок 22 загнут к задней стороне 19 радиатора.

Верхние теплообменные элементы 16 расположены над верхней трубкой 5 и развиты в сторону задней панели в направлении задней стороны 19 радиатора.

Каждый верхний теплообменный элемент 16 выполнен полым и разделен надвое основным ребром 9, причем стенки элемента образованы передним наклонным прямолинейным участком 21, верхним горизонтальным прямолинейным участком 23, (фиг.4), соединяющим указанные участки, криволинейным участком 22, направленным выпуклостью радиуса R1 наружу, а также тремя задними криволинейными участками 24, 25, 26, следующими один за другим, при этом участок 24 примыкает к горизонтальному прямолинейному участку и направлен выпуклостью радиуса R2 наружу, участок 25, следующий за участком 24, также направлен выпуклостью радиуса R3 наружу, а последний замыкающий участок 26 направлен выпуклостью радиуса R4 внутрь секции, причем прямолинейный участок 21 и замыкающий участок 26 примыкают к верхней металлической трубке 5 непосредственно.

Фронтальная панель 12 (фиг.1) каждой секций 2, 3, 4 содержит основную часть 27 (фиг.4) и верхнюю часть 28, наклоненную к задней стороне 19 секции радиатора к задней панели с образованием совместно с передними участками верхнего теплообменного элемента двух наклонных каналов 29, разделенных основным теплопроводящим каркасообразующим ребром 9, с помощью которого верхние теплопроводящие элементы 16 соединены с фронтальной и задней панелями 12 и 13 соответственно.

Последние расположены со смещением в вертикальной плоскости одна относительно другой таким образом, что фронтальная панель 12, беря свое начало от верха секции, не достигает низа секции, ограничивая сверху воздухозаборные ниши 30 (фиг.1, 4), разделенные основным ребром 9, при этом ниши 30 сзади ограничены внутренней поверхностью задней панели 13.

В нишах 30 (фиг.1) расположены охваченные монолитным телом 8 нижние трубки 6 секций.

Задняя панель 13, беря свое начало от низа секции, не достигает верха секции, образуя с ближайшими к ней ребрами 17 каналы 31, выведенные на заднюю сторону 19 секции.

Секции 2, 3, 4 радиатора последовательно соединены одна с другой с помощью закрученных в их конечные части горизонтальных верхних и нижних трубок 5 втулок.

Кроме того, соединенные таким образом трубки вместе с втулками охвачены монолитным телом 8, образуя горизонтальные верхнюю и нижнюю трубы 32 и 33, длина каждой из которых равна длине радиатора 1.

Секции 2, 3, 4 радиатора последовательно соединены одна с другой помощью единого на весь радиатор монолитного тела 8, охватывающего трубки каждой секции с внешней стороны, причем горизонтальные трубы, образованные трубками и втулками, снабжены с внутренней стороны в области своих противоположных конечных частей резьбой для соединения с другими радиаторами в случае установки нескольких радиаторов в ряд или для установки заглушки в случае установки одного радиатора и/или для соединения с подводящими теплоноситель трубами.

Диаметр каждой соединительной трубки 7 каждой секции меньше внутреннего диаметра любой из горизонтальных труб 5 или 6.

Количество внутренних ребер 11 с каждой стороны основного ребра 9 одной секции предпочтительно равно четырем, причем преимущественно три из них расположены параллельно.

Четвертое, наиболее близко расположенное к задней панели 13 внутреннее ребро 17 на большей части своей длины также расположено параллельно упомянутым трем ребрам 11.

Нижние концы 34 всех промежуточных ребер расположены на одном уровне, верхние концы 35 (фиг.9) промежуточных ребер, кроме ребра 17, наиболее близко расположенного к задней панели 13, лежат на одной окружности радиуса R4, центр которой совпадает с центром поперечного сечения верхней трубы 32, причем концы ребер 36 и 37, ближних к соединительной трубке, лежат на одном уровне.

Все внутренние ребра, кроме ребра 17, наиболее близко расположенного к задней панели, выполнены прямолинейными, а упомянутое наиболее близко расположенное ребро 17 в уровне расположения остальных ребер 11 выполнено прямолинейным, а выше этого уровня содержит, по меньшей мере, один криволинейный участок - оконечную криволинейную часть 18 - направленный в сторону задней панели 13, причем конец 38 криволинейной части расположен заподлицо с внешней стороной 39 задней панели и крайней задней точкой 40 верхнего теплообменного элемента.

Ребро, наиболее близко расположенное к задней панели, имеет наибольшую длину по сравнению с любым из внутренних ребер, а нижние концы внутренних ребер расположены в одном уровне на высоте Нр 1/7-1/5 от высоты секции.

Фронтальная панель 12 каждой секции выполнена четырехгранной: основная часть 27 содержит две грани 41, сходящиеся под углом α, при этом верхняя часть также содержит две грани 42, сходящиеся под углом β одна к другой, причем вершины углов лежат на оси симметрии 10 поперечного сечения секции, при этом грани основной части расположены вертикально, а угол α в данном примере равен углу β, а численное значение каждого угла составляет 1°.

Внутренняя поверхность верхней части каждой фронтальной панели имеет наклон 15° к вертикали.

Каждая секция радиатора содержит восемь внутренних ребер, по четыре с каждой стороны основного ребра.

Монолитное тело 8 состоит из вторичного алюминиевого сплава AK12M2, обладающего лучшей теплопроводностью по сравнению со стальными трубками 5-7.

Основная часть 27 фронтальной панели 12 каждой секции состоит из трех участков различной постоянной ширины f1, f2, f3 - нижнего участка 43 шириной f1, среднего участка 44 шириной f2 и переходного участка 45 шириной f3, примыкающего к верхней наклонной части 28 фронтальной панели шириной f4, причем размеры этих участков связаны между собой соотношениями f4=f3>f1>f2, при этом L1>L4>L2>L3, где L1, L2, L3, L4 - длины нижнего, среднего, промежуточного участков 43, 44, 45 и верхней наклонной части 28 фронтальной панели соответственно.

На боковых сторонах 46 каждой секции 2, 3 или 4 радиатора расположены распределительные ниши 47 (фиг.4, 5), каждая из которых по бокам ограничена частью фронтальной панели 12 и частью наиболее близко расположенного к задней панели внутреннего ребра 17, сверху - нижней частью верхней трубки 5, охваченной монолитным телом 8, снизу - концами внутренних ребер, при этом указанная ниша 47 снизу сообщается с каналами 48, образованными параллельными частями внутренних ребер 11, а сверху - с наклонным и криволинейным каналами 29 и 20 соответственно, при этом фронтальная панель ограничивает нишу своим средним участком основной части шириной f2.

По высоте распределительных ниш 47 радиатора между торцами смежных фронтальных панелей 12 расположены продолговатые щелевидные воздуховыводящие отверстия 49 шириной B=Δ+f1-f2, где:

f1 - ширина нижнего участка основной части фронтальной панели,

f2 - ширина среднего участка основной части фронтальной панели,

Δ - зазор между нижними участками смежных фронтальных панелей шириной f1.

Высота Нр продолговатых щелевидных воздуховыводящих отверстий 49 равна или больше длины L2 среднего участка 44.

Каждая задняя панель 13 состоит из нижней части 50 и основной части 51, причем ширина нижней части задней панели больше ширины основной части, а высота нижней части панели имеет высоту, большую или равную высоте воздухозаборной ниши, но меньшую длины основной части задней панели.

Основные части двух смежных задних панелей образуют вертикальные воздуховыводящие щели 52 на всю длину Lo основных частей, а нижние части двух смежных задних панелей расположены с зазорами, причем ширина зазоров меньше ширины щелей.

Фронтальная панель и наиболее близко расположенное к ней ребро 53 образуют воздухопроводящий канал 54, длина которого равна длине упомянутого ребра 53.

Каждая соединительная трубка 7 в своем продольном сечении, лежащем в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии секции радиатора, содержит два прямолинейных участка 56, примыкающих к верхней и нижней трубкам, которые соединены между собой криволинейными участками 57 и одним средним прямолинейным участком 58, причем прямолинейные участки чередуются с криволинейными участками.

Работает устройство следующим образом.

После наполнения трубок 5, 6, 7 (фиг.12) радиатора теплоносителем и прогрева монолитного тела 8 вследствие возникновения конвекционной тяги воздушные потоки поступают в воздухозаборные ниши 30 и начинают преимущественно ламинарное движение снизу вверх по каналам 31, 48, 54, образованным внутренними ребрами 11 и внутренними поверхностями фронтальной и задней панелей.

Часть воздушного потока из каналов 31, образованных задней панелью и наиболее близкими к ней ребрами 17, выводится на заднюю сторону 19 радиатора частично через воздуховыводящие щели 52, расположенные на всю длину Lo основных частей, а часть воздушного потока через горизонтальные щелевидные воздуховыводящие отверстия 55 в верхних концах каналов 31 выводится в указанную сторону.

Часть нагретого воздуха по мере его продвижения по каналам 54 выводится в помещение на переднюю сторону радиатора через зазоры между смежными передними панелями, а часть воздуха попадает в распределительные ниши 47.

В распределительные ниши 47 также поступают воздушные потоки из каналов 48, образованных параллельными частями внутренних ребер 11.

Далее воздушные потоки за счет разности высот ребер и разности давлений в каналах турбулизируются в распределительных нишах 47. Далее воздушные потоки частично турбулентно выходят в помещение через криволинейные и наклонные каналы 20 и 29 и через продолговатые щелевидные воздуховыводящие отверстия 49 на заднюю, верхнюю и переднюю стороны радиатора соответственно, обеспечивая наилучший теплообмен и скорость движения тепловых потоков.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к отопительным радиаторам-конвекторам, а именно к биметаллическим отопительным секционным радиаторам. Биметаллический радиатор состоит, по меньшей мере, из двух соединенных между собой секций, каждая из которых включает горизонтально расположенные верхнюю и нижние металлические трубки, соединительную металлическую трубку секции, состыкованную с горизонтальными трубками секции, при этом каждая секция охвачена снаружи монолитным телом, которое включает каркасообразующее на большей своей части прямолинейное основное ребро и примыкающие к ним с обеих сторон внутренние ребра. Указанное тело для каждой секции включает внешнюю фронтальную панель, заднюю панель, примыкающие к противоположным концам основных ребер, верхний теплообменный элемент, причем наиболее близко расположенные к задней панели внутренние ребра каждой секции выполнены с криволинейными оконечными частями, загнутыми в сторону к задней панели таким образом, что они совместно с частью верхней трубки радиатора, охваченной монолитным телом, верхним теплообменным элементом и основным ребром, образуют криволинейные каналы, выведенные на заднюю сторону радиатора. Верхние теплообменные элементы расположены над верхней трубой и развиты в сторону задней панели, при этом верхний теплообменный элемент содержит передние наклонный и/или криволинейный участки, которые наклонены и/или загнуты к задней стороне секции радиатора, фронтальная панель содержит основную часть и верхнюю часть, наклоненную в сторону задней панели, с образованием совместно с передними участками верхнего теплообменного элемента двух наклонных каналов, разделенных основным теплопроводящим каркасообразующим ребром, с помощью которого верхние теплопроводящие элементы соединены с фронтальной и задней панелями. Фронтальная и задняя панели каждой секции расположены со смещением одна относительно другой таким образом, что фронтальная панель, беря свое начало от верха секции, не достигает низа секции, ограничивая совместно с задней панелью разделенные основным ребром воздухозаборные ниши, в которых расположены нижние трубки секций, а задняя панель, беря свое начало от низа секции, не достигает верха секции, образуя с наиболее близко расположенными к задней панели внутренними ребрами каналы, выведенные на заднюю сторону секции. Технический результат заключается в повышении технологичности изготовления изделия, повышении теплоотдачи радиатора, а также в улучшении равномерности теплообмена и воздушной тяги. 19 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Биметаллический радиатор, характеризующийся тем, что он состоит, по меньшей мере, из двух соединенных между собой секций, каждая из которых включает горизонтально расположенные верхнюю и нижние металлические трубки, соединительную металлическую трубку секции, состыкованную с горизонтальными трубками секции, при этом каждая секция охвачена снаружи монолитным телом, которое включает каркасообразующее на большей своей части прямолинейное основное ребро и примыкающие к ним с обеих сторон внутренние ребра, при этом указанное тело для каждой секции включает внешнюю фронтальную панель, заднюю панель, примыкающие к противоположным концам основных ребер, верхний теплообменный элемент, причем наиболее близко расположенные к задней панели внутренние ребра каждой секции выполнены с криволинейными оконечными частями, загнутыми в сторону к задней панели таким образом, что они совместно с частью верхней трубки радиатора, охваченной монолитным телом, верхним теплообменным элементом и основным ребром образуют криволинейные каналы, выведенные на заднюю сторону радиатора, верхние теплообменные элементы расположены над верхней трубой и развиты в сторону задней панели, при этом верхний теплообменный элемент содержит передние наклонный и/или криволинейный участки, которые наклонены и/или загнуты к задней стороне секции радиатора, фронтальная панель содержит основную часть и верхнюю часть, наклоненную в сторону задней панели с образованием совместно с передними участками верхнего теплообменного элемента двух наклонных каналов, разделенных основным теплопроводящим каркасообразующим ребром, с помощью которого верхние теплопроводящие элементы соединены с фронтальной и задней панелями, фронтальная и задняя панели каждой секции расположены со смещением одна относительно другой таким образом, что фронтальная панель, беря свое начало от верха секции, не достигает низа секции, ограничивая совместно с задней панелью, разделенные основным ребром воздухозаборные ниши, в которых расположены нижние трубки секций, а задняя панель, беря свое начало от низа секции, не достигает верха секции, образуя с наиболее близко расположенными к задней панели внутренними ребрами каналы, выведенные на заднюю сторону секции.

2. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что секции радиатора последовательно соединены одна с другой, например, с помощью закрученных в их конечные части вертикальных трубок втулок, образуя единые горизонтальные трубы на всю длину радиатора, и/или с помощью монолитных тел, образующих единое на весь радиатор монолитное тело, охватывающее его с внешней стороны, или выполненных в виде единого монолитного тела, причем горизонтальные трубы, образованные трубками и втулками, также снабжены в области своих противоположных конечных частей резьбой для соединения с другими радиаторами в случае установки нескольких радиаторов в ряд или для установки заглушки в случае установки одного радиатора и/или соединения с подводящими теплоноситель трубами.

3. Биметаллический радиатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутренний диаметр вертикальной трубки меньше внутреннего диаметра любой из горизонтальных труб.

4. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что количество внутренних ребер с каждой стороны основного ребра одной секции предпочтительно равно четырем, причем преимущественно три из них расположены параллельно, а четвертое, наиболее близко расположенное к задней панели внутреннее ребро, на большей части своей длины также расположено параллельно упомянутым трем ребрам, при этом нижние концы промежуточных ребер расположены на одном уровне, а, по меньшей мере, часть верхних концов промежуточных ребер лежит в разных высотных уровнях, причем концы всех, кроме ребра, наиболее близко расположенного к задней панели, лежат на одной окружности, центр которой совпадает с центром поперечного сечения верхней трубы.

5. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что все промежуточные ребра, кроме ребра, наиболее близко расположенного к задней панели, выполнены прямолинейными, а упомянутое наиболее близко расположенное ребро в уровне расположения остальных ребер выполнено прямолинейным, а выше этого уровня содержит, по меньшей мере, один криволинейный участок, направленный в сторону задней панели, причем конец криволинейного участка расположен заподлицо с внешней стороной задней панели и/или крайней задней точкой верхнего теплообменного элемента.

6. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что ребро, наиболее близко расположенное к задней панели, имеет наибольшую длину, по сравнению с любым из внутренних ребер.

7. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что нижние концы внутренних ребер расположены на высоте 1/7÷1/5 от высоты секции.

8. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что верхний теплообменный элемент образован передним наклонным прямолинейным участком, верхним горизонтальным прямолинейным участком, соединяющим указанные участки криволинейным участком, направленный выпуклостью наружу, а также тремя задними криволинейными участками, следующими один за другим, включая участок, примыкающий к горизонтальному прямолинейному участку, два из которых также направлены выпуклостями наружу, а третий - последний замыкающий участок - направлен выпуклостью внутрь секции.

9. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что фронтальная панель каждой секции выполнена четырехгранной и состоит из основной и верхней частей, каждая часть содержит по две грани, сходящиеся под тупыми углами одна к другой, причем вершины углов лежат на оси симметрии поперечного сечения секции.

10. Биметаллический радиатор п.9, отличающийся тем, что значение углов, под которыми сходятся грани фронтальных секций, лежат в пределах от 170° до 180°.

11. Биметаллический радиатор по п.9, отличающийся тем, что внутренняя поверхность верхней части каждой фронтальной панели имеет наклон до 30° к вертикали.

12. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что каждая секция радиатора содержит восемь внутренних ребер, по четыре с каждой стороны основного ребра.

13. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что монолитное тело или тела состоят из материала, например из алюминия или его сплавов, обладающего лучшей теплопроводностью по сравнению с материалом, из которого изготовлены трубки, такого, как, например, сталь или чугун.

14. Биметаллический радиатор по п.9, отличающийся тем, что основная часть фронтальной панели каждой секции состоит из трех участков различной постоянной ширины f1, f2, f3: нижнего участка шириной f1, среднего участка шириной f2 и переходного участка шириной f3, примыкающего к верхней наклонной части фронтальной панели, шириной f4, причем размеры этих участков связаны между собой соотношениями f4=f3>f1>f2, при этом L1>L4>L2>L3, где L1, L2, L3, L4 длины соответственно нижнего, среднего, промежуточного и верхнего участков фронтальной панели.

15. Биметаллический радиатор по п.1, отличающийся тем, что на боковых сторонах каждой секции радиатора расположены распределительные ниши, каждая из которых по бокам ограничена частью фронтальной панели и частью наиболее близко расположенного к задней панели внутреннего ребра, сверху - нижней частью верхней трубки, охваченной монолитным телом, снизу - концами внутренних ребер, при этом указанная ниша снизу сообщается с каналами, образованными параллельными частями ребер, а сверху - с наклонным и криволинейным каналами, при этом фронтальная панель ограничивает нишу своим средним участком основной части шириной f2.

16. Биметаллический радиатор по п.15, отличающийся тем, что по высоте распределительных ниш между торцами смежных фронтальных панелей расположены продолговатые щелевидные воздуховыводящие отверстия шириной
B=Δ+f1-f2,
где f1 - ширина нижнего участка основной части фронтальной панели;
f2 - ширина среднего участка основной части фронтальной панели;
Δ - зазор между нижними участками смежных фронтальных панелей шириной f1.

17. Биметаллический радиатор по 1, отличающийся тем, что каждая задняя панель состоит из нижней и основной частей, причем ширина нижней части панели больше ширины основной части, а высота нижней части панели имеет высоту, большую или равную высоте воздухозаборной ниши, но меньшую длины основной части задней панели.

18. Биметаллический радиатор по 1, отличающийся тем, что основные части двух смежных задних панелей образуют вертикальные воздуховыводящие щели на всю длину основных частей, а нижние части двух смежных задних панелей расположены с зазорами, причем ширина зазоров меньше ширины щелей.

19. Биметаллический радиатор по 1, отличающийся тем, что каждая соединительная трубка выполнена изогнутой, по меньшей мере, в своем продольном сечении, лежащем в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии секции радиатора, и имеет, по меньшей мере, два изгиба.

20. Биметаллический радиатор по 1, отличающийся тем, что каждая соединительная трубка в своем продольном сечении, лежащем в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии секции радиатора, содержит два прямолинейных участка, примыкающих к верхней и нижней трубкам, которые соединены между собой криволинейными участками и/или криволинейными участками и, по меньшей мере, одним прямолинейным участком, причем прямолинейные участки чередуются с криволинейными участками.